JPS61217067A - 静電潜像現像用キヤリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、乾式二成分現像用キャリア、特にトナーの
スペント化を防止する作用のあるキャリアに関する。

ｉ迷ＭＶＩｉ 従来からキャリア粒子とトナー粒子との混合物からなる
いわゆる二成分系乾式現像剤はよく知られている。この
二成分系乾式現像剤は、比較的大きなキャリア粒子表面
上に微小なトナー粒子が、雨粒子の摩擦により発生した
電気力により保持されており、静電潜像に近接すると、
静電潜像が形成する電界によるトナー粒子に対する潜像
方向への吸引力が、トナー粒子とキャリア粒子間の結合
力に打ち勝つて、トナー粒子は静電潜像上に吸引付着さ
れて静電潜像が可視化されるものである。

そして、現像剤は現像によって消費されたトナーを補充
しながら反復使用される。

したがって、キャリアーは長期間の使用中、常にトナー
粒子を所望する極性で、かつ、充分な帯電ｍに摩擦帯電
しなければならない。

しかし従来の現像剤は、粒子間の衝突又は粒子と現像機
械との衝突等の機械的衝突、又はこれらの作用による発
熱でキャリア表面にトナー膜が形成され、いわゆるスペ
ント化が生じ、キャリアの帯電特性が使用時間と共に低
下し、現像剤全体を取替える必要が生じる。

このようなスペント化を防止するために、従来からキャ
リア表面に種々の樹脂を被覆する方法が提案されている
。例えばスチレン−メタクリレート共重合体、スチレン
重合体等の樹脂で被覆されたキャリアは、帯電特性は優
れているが、表面の臨界表面張力が比較的高く、繰り返
し複写するうちにやはりスペント化が起こるため現像剤
としての寿命があまり長くなかった。

また四フッ化エチレン重合体を被覆したキャリアは表面
張力が低いため、トナーのスペント化は起き難いが、四
フッ化エチレン重合体が摩擦帯電系列において、最も負
側に位冒してしることからトナーを負極性に帯電しよう
とする場合には用いることができない。

このような問題を解決するために、従来常温硬化型シリ
コーン樹脂および正帯電特性を有する窒素含有樹脂を含
有させた被覆材で検体粒子を被覆させた静電荷像現像用
キャリアが知られている（特開昭５５−１２７５６９号
）。

しかし、このキャリアは正帯電特性を有する窒素含有樹
脂を含む被覆材で被覆したキャリアであるのでトナー帯
電がプラスで、かつ、安定な帯電量が得難いのが欠点で
あった。

これとは別に樹脂変成シリコーン樹脂を少くとも１種含
有した被覆材で被覆した静電荷像現像用キャリアも知ら
れている（特開昭５５−１５７７５１号）。

しかし、この樹脂変成シリコーン樹脂を使用したコート
キャリアは繰り返し使用時での帯電量が安定せず変化す
るのが欠点であった。

本発明は上記従来技術の欠点を改善し、１）現像剤の長
時間使用により、キャリア表面にトナー膜が形成される
、いわゆるスペント化を防止し、帯電特性の安定した臨
界表面張力の低い被覆の形成、 ２）トナーに用いる樹脂の種類または帯電付与剤の種類
を選択することにより、トナー帯電を正、または負にす
ることもでき、 ３）保存安定性が高く、経時変化が少なく製造原価も小
さいキャリアを提供するものである。

！−−−虞工 上記目的を達成するために本発明はメルカプトオルガノ
ポリシロキサンとカルボン酸第一錫塩またはカルボン酸
第二錫塩とを含有する被覆材により核体粒子の表面を被
覆した静電潜像現像用キャリアである。

ところで、従来メルカプトオルガノポリシロキサンとカ
ルボン酸第一錫塩とを含む組成物（特公表昭５６−５０
１６０７号）およびメルカプトオルガノポリシロキサン
とカルボン酸第二錫塩とを含む組成物（特公表昭５６−
５０１６０８号）が知られており、本発明これらの組成
物をキャリアの被覆材として用いたものである。

上記被覆材として使用できる組成物について説明すると
下記のものが挙げられる。

１）被覆材が （Ａ＞メルカプトオルガノポリシロキサンとして下記の
単位、すなわちジメチルシロキサン単位、トリメチルシ
ロキサン単位、ヒドロキシジメチルシロキサン単位、 （式中、Ｒは炭素原子数１〜３のアルキル基およびフェ
ニル基からなる群から選ばれる一価の基であり、そして
ｎは１〜４の整数）から選ばれる単位の組合せから本質
的になるメルカプトオルガノポリシロキサン しかも前記メルカプトオルガノポリシロキサン内には１
分子当り平均少くとも２個のメルカプト含有シロキサン
単位が含まれ、かつ、該メカブトオルガノポリシロキサ
ンに含まれる全シロキサン単位数を基準にしてメルカプ
ト含有シロキサン単位が１０モル％を越えないものとす
る、 （Ｂ）　　１００重量部の（Ａ）に対して０．１ないし
１０１！！量部の量で含まれる式、 Ｓｎ　　（ＯＲ’　）２ （式中、Ｒ１は１価のアシル基である）で表わされるカ
ルボン酸第一錫塩 （Ｃ）　　１００重量部の（Ａ＞に対してＯ〜２００重
圭部の充填剤、および （［））　　１００重量部の（Ａ）に対してＯ〜約６重
量部の量である有機過酸化物 を含有している組成物。

２）（Ａ）が式： （式中、Ｚ≧２であり、そしてＹ＋Ｚは約１８〜１００
０の整数である）で表わされるものからなる群から選ば
れる１種またはそれ以上のメルカプトオルガノポリシロ
キサンからなる上記１）記載の組成物。

（式中、Ｘは１８〜１０００の整数である）で表わされ
るものからなる群から選ばれる１種またはそれ以上のメ
ルカプトオルガノポリシロキサンをざらに含み、しかも
被覆材中のメルカプト基の平均数が１分子当り２．１以
上である上記２）記載の組成物。

４）（Ｂ）がオクタン酸第１錫である１）記載の組成物
。

５）　　１００重量部の（Ａ）に対し、（Ｄ）が約１〜
６重量％に等しい量で含まれる上記１）記載の組成物。

６）被覆材が （Ａ）メルカプトオルガノポリシロキサンとして下記の
単位、すなわち、ジメチルシロキサン単位、トリメチル
シロキサン単位、 （式中、Ｒは炭素原子数１〜３のアルキル基およびフェ
ニル基からなる群から選ばれる一僅の基であり、Ｒ１は
メチルまたはエチル基であり、ｎは１〜４の整数）から
選ばれる単位の組合せから本質的になるメルカプトオル
ガノポリシロキサンであって、しかも前記メルカプトオ
ルガノポリシロキサン内には１分子当り平均少くとも２
個のメルカプト含有シロキサン単位が含まれ、かつ、該
メルカプトオルガノポリシロキサンに含まれるシロキサ
ン単位の合計数を基準にしてメルカプト含有シロキサン
単位が１０モル％を越えない前記メルカプトオルガノポ
リシロキサン、 （Ｂ）カルボン酸第２錫塩として式 （Ｒ２０）ａ、　　Ｓｎ　　（Ｒ３）　　４−ａ（式中
、Ｒ２は１価のアシル基であり、Ｒ３は１価の炭化水素
基であり、そしてａは１〜・４の値を有する整数）で表
わされるもの、および （式中Ｒ３は前記定義のとおりであり、Ｒ４は２価の炭
化水素基であり、ｂは１または２である）で表わされる
ものからなる群から選ばれるカルボン酸第二錫塩であっ
て、しかもメルカプトオルガノポリシロキサン１分子に
対して少くとも１／ａ分子の第二錫塩、またはメルカプ
トオルガノポリシロキサン　１分子に対して少なくとも
１／２ｂ分子の第二錫塩を提供するに充分な量で存在す
る前記第二錫塩、オＪ：ヒ（Ｃ）　　１００重ｆ１部（
７）（Ａ）Ｉｃ対シテ０〜２００重量部の充填剤を含有
している組成物。

７）（Ａ）が式： ％式％ （式中、２≧２であり、モしてＹ＋Ｚは約１８〜１００
０の整数である）で表わされるものからなる群から選ば
れる１種またはそれ以上のメカブトオルガノポリシロキ
サンからなり、（Ｂ）が式： ％式％） （式中、ａは少くとも２である）のカルボン酸第二錫塩
であって、しかも前記第二錫塩は該メカブトオルガノポ
リシロキサンに含まれるメルカプト基に対する該第二錫
塩中の一８ｎ　−０−結合の比率が約１：１となり得る
６）記載の組成物。

８）式 （式中、×は１８〜１０００の整数である）で表わされ
るものからなる群から選ばれる１種またはそれ以上のメ
ルカプトオルガノポリシロキサンをざら含む上記１）記
載の組成物。

９）（Ｂ）がジブチル錫ジラウレートである上記６）記
載の組成物。

１０）（Ｂ）がジブチル錫ジアセテートである上記６）
記載の組成物。

１１）　　（Ａ）におけるｎの値が３である上記６）記
載の組成物。

（式中、Ｘは１８〜１０００の整数であり、Ｒ１はメチ
ルまたはエチル基である）で表わされるものからなる群
から選ばれる一種またはそれ以上のメルカプトオルガノ
ポリシロキサンであり、そして（Ｂ）が式： （Ｒ２０）ａ　　３ｎ　　（Ｒ３）４−ａ　　（式中、
ａは３または４である）で表わされるカルボン酸第二錫
塩である上記６）記載の組成物。

本発明において、被覆材で被覆すべきキャリア核粒子と
しては、平均粒径が１０〜１０００μ、好ましくは３０
〜５００μの砂、コバルト、鉄、銅、ニッケル、亜鉛、
アルミニウム、黄銅、ガラス等の非金属や金属、合金等
従来使用されている材料が広く用いられる。

メルカプトオルガノポリシロキサンおよびカルボン酸第
一錫塩を含む組成物からなる被覆層の形成法としては、
被覆層組成物を前記核粒子表面に噴霧法等の従来公知の
手段で塗布すればよい。

メルカプトオルガノポリシロキサンとカルボン酸第二錫
塩とを含有する被覆層も同様な方法で形成することがで
きる。

前記本発明キャリアとともに用いられるトナーとしては
、従来より公知の方法で得られたものが用いられ、具体
的には樹脂成分、通常可ｐＡ象の形成に必要なカーボン
ブラック等の着色剤をよく混合し、熱ロールミルで混線
した侵、冷却、固化侵、粉砕、分級して得られる。

キャリアならびにトナーの使用量としてはトナー粒子が
キャリア粒子の被覆層に付着してその表面積の３０〜９
０％を占める程度に両粒子を混合するのが好ましい。

以下実施例によって、本発明を具体的に説明する。なお
、実施例に記載する成分の量（部）は重量部である。

実施例１ 平均式が であるポリマー１００部とジブチル錫ジアセテート（Ｄ
ＢＴＤ△）２部とを混合してエラストマーを製造した。

被覆層形成液の組成 上記メルカプトオルガノ シロキサン重合体　１０００部 エチルセルソルブ　　　　　　１０００部上記組成の被
覆層形成液を１００μの球状酸化鉄粉５０００部の表面
に流動床型塗布装置を用いて塗布して被覆層を形成し、
室温で２４時間放置し、コートキャリアを得た。

一方 スチレンとｎ−ブチル メタクリレートとの共重合体　８１部 カーボンブラック　　　　　　　１０部モノアゾ染料の
２：１型クロム錯塩染料３部 からなる平均粒径６μのトナー粒子を調製した。

上記キャリア　１００部とトナー粒子２．５部とを混合
して現像剤■とし、下記の試験をした。

試験 上記現像剤工を用いてセレン感光体の潜像を１分間に３
０回の速さで現像、転写する工程を、上記現像剤■にト
ナー粒子を補給しながら　７万回繰り返した。

試験開始時のトナー帯電量は一１９μＯ／Ｑであり、７
万回繰り返した後のトナー帯電量は一１８μＯ／Ｑで安
定しており、複写画像の質の変化はほとんどなかった。

実施例２ トナー粒子の組成 スチレンｎ−ブチル メタクリレートとの共重合体　８７部 カーボンブラック　　　　　　　１０部ニグロシン系染
料　　　　　　　３部 からなる平均粒径６μのトナー粒子■を調製した。

実施例１に示されているキャリア１００部とこのトナー
粒子■　２．５部とを混合して現像剤■とし下記の試験
をした。

試験 上記現像剤■を用いて、有様感光体の潜像を１分間３０
回の速さで坦像、転写する工程を、現像剤■にトナー粒
子を補給しながら８万回繰り返した。

試験開始時のトナー帯？！量は＋２０μＣ／ｇであり、
８万回繰り返した後のトナー帯１ｉｆｔは＋１７μＣ／
ｇで安定しており、複写画像の質もほとんど変化しなか
った。

実施例３ 平均式が実施例１に示したものと同じであるポリマー　
１００部とオクタン酸第１錫２部とを混合してエラスト
マーを調製した。

被覆層形成液の組成 上記メルカプトオルガノ シロキサン重合体　１０００部 エチルセルソルブ　　　　　　１０００部上記被覆層形
成液を用いて実施例１と同じ方法でコートキャリアを得
た。

一方、実施例１と同じ組成、同じ平均粒径のトナーをつ
くり、上記キャリア１００部とこのトナー２．５部とを
混合し、現像剤■とし、実施例１と同じ試験をした。

その結果は、試験開始時のトナー帯電ｍは一１８μＧ１
０であり、７万回繰り返した後のトナー帯電量は一１６
μＣ１０で安定しており、複写画像の質も変化はなかっ
た。

実施例４ 上記実施例３と同じコートキャリア１００部と実施例２
と同じトナー２．５部とを混合し、坦像剤■とし、実施
例２と同じ試験をした。

その結果は、試験開始時のトナー帯電量は十２０μＣ／
ａであり　８万回繰り返した後のトナー帯電量は＋１９
μＯ／Ｑで安定しており、複写画像の質も変化はなかっ
た。

実施例５ 平均式が を有するメルカプトオルガノポリシロキサン１０部とオ
クタン酸第１錫０．１部（６滴）とを混合した。沃素滴
定によると、ポリマーは０゜４４重量％の一８ｔ−１を
含んでいた。次に、０．１部のｔ−ブチルヒドロペルオ
キシド（６滴）を加えた。

被覆層形成液の組成 上記メルカプトオルガノ シロキサン重合体　１０００部 エチルセルソルブ　　　　　　１０００部上記被覆層形
成液を用いて実施例１と同じ方法でコートキャリアをつ
くった。

一方実施例１と同じ組成、同じ平均粒径のトナーをつく
り、上記キャリア　１００部とこのトナー２．５部とを
混合し、現像剤Ｖとし、実施例１と同じ試験をした。

その結果は、試験開始時のトナー帯電量は一１８μＣ／
（ｌであり、７万回繰り返した後のトナー帯′Ｒ量は一
１６μＣ／（ｌで安定しており、そのときの複写画像の
質も変化はなかった。

実施例６ 実施例５と同じコートキャリア１００部と実施例２と同
じトナー２．５部とを混合して、現像剤■とし、実施例
２と同じ試験をした。

その結果は、試験開始時のトナー帯１！ＩＩは＋１８μ
Ｏ／（Ｊであり、８万回繰り返した後のトナー帯電量は
＋１７μＣ／（Ｉで安定しており、複写画像の質も変化
がなかった。

効　　　果 以上説明したように、この発明の静電潜像現像用キャリ
アを用いることによって、トナーのスペント化が防止で
き、帯電特性が安定したトナーが得られるために複写画
像の質を維持することができる。

更に、トナー帯電を正にも負にもすることができるとい
う実用上顕著な効果を奏するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メルカプトオルガノポリシロキサンとカルボン酸
   第一錫塩またはカルボン酸第二錫塩とを含有する被覆材
   により核体粒子の表面を被覆したことを特徴とする静電
   潜像現像用キャリア。